Lentille mince et miroir plan (2)

Durée : 5 mn

Note maximale : 2

Question

Un objet \(AB\) est placé à une distance x devant une lentille convergente de focale f. On place derrière cette lentille un miroir plan, à une distance d de la lentille.

Tracer et déterminer algébriquement l'image \(A'B'\) de \(AB\) par le système lentille-miroir-lentille pour \(x = f\) ; \(d = f\).

Solution

(image 1pt)

\(x=0 ; d=f\)

Déterminons algébriquement la position A' de l'image du point A :

pour le miroir on a :

\(\overline{MA}=-\overline{MA_1}\)

pour la lentille, le sens de la lumière a changé et on a :

\(\frac{1}{\overline{SA'}}-\frac{1}{\overline{SA_1}}=\frac{1}{\overline{SF}}\)

\(\frac{1}{\overline{SA'}}=\frac{1}{\overline{SA_1}}+\frac{1}{\overline{SF}}\)

\(\overline{SA_1}=\overline{SM}+\overline{MA_1}=\overline{SF'}+(-\overline{MA})=\overline{SF'}+\overline{SF'}=2\overline{SF'}=-2\overline{SF}\)

d'où \(\frac{1}{\overline{SA'}}=-\frac{1}{2\overline{SF}}+\frac{1}{\overline{SF}}=\frac{1}{2\overline{SF}}\)

soit : \(\overline{SA'}=2\overline{SF}\) (1pt)